JP2011257002A - ショックアブソーバー - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で作動油に空気が入り込むことを防止すること。
【解決手段】 ショックアブソーバーは、上部シリンダと、該上部シリンダの下端部に配置されたピストン弁と、前記上部チャン紅滑動可能に配置されたフリーピストンであって、前記上部シリンダをエアーチャンバと上部オイルチャンバとに分割するフリーピストンと、前記上部シリンダの下端部の周りに滑動可能に配置された下部シリンダであって下部オイルチャンバを有する下部シリンダとを含む。フリーピストンとエアーチャンバとが上部チャンバに配置されているから、ショックアブソーバーは簡単な構造を有する。また、上部シリンダと下部シリンダとが相対的に移動されると、フリーピストンは、上部オイルチャンバの容積を調整すべく及び減衰効果を提供すべく、移動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ショックアブソーバーに関し、特に車両に備えられるショックアブソーバーに関する

この種のショックアブソーバーは、車両が凹凸のある場所を運転されるときに、車両の振動を減衰させる筒状流体圧装置である。

図７を参照するに、従来の第１のショックアブソーバーは、外側シリンダ９２と、内側シリンダ９１と、ピストン弁９３と、ピストンロッド９４と、調整弁９５と、上部オイルチャンバ９１１と、下部オイルチャンバ９１２と、バッファーチャンバ９２１とを含む。内側シリンダ９１は、外側チャンバ９２に堅固に組み付けられており、また外側シリンダ９２の上端部に取り付けられた上端を有する。ピストン弁９３は、内側シリンダ９１内に滑動可能に配置されている。ピストンロッド９４は、内側シリンダ９１の上端と外側シリンダ９２の上端とを滑動可能に貫通し、ピストン弁９３に堅固に取り付けられている。調整弁９５は、内側シリンダ９１の下端に堅固に取り付けられている。上部オイルチャンバ９１１は、ピストン弁９３と内側シリンダ９１の上端との間に形成されており、また作動油で満たされている。下部オイルチャンバ９１２は、ピストン弁９３と調整弁９５との間に形成され、作動油で満たされている。バッファーチャンバ９２１は、外側チャンバ９２内に形成されている。

ピストンロッド９４がピストン弁９３と共に移動するとき、上部オイルチャンバ９１１内及び下部オイルチャンバ９１２内の作動油は、ピストン弁９３を経て流れ、それにより従来の第１のショックアブソーバーに適用された衝撃を吸収する、いわゆる減衰効果を提供する。また、ピストンロッド９４が上部オイルチャンバ９１１の内部に又は外部に移動するとき、ピストンロッド９４は上部オイルチャンバ９１１内の空間を異なる容積にする。それゆえに、上部チャンバ９１１内及び下部オイルチャンバ９１２内の作動油は、調整弁９５を経てバッファーチャンバ９２１に流れ、それにより上部チャンバ９１１内及び下部オイルチャンバ及び９１２内の作動油の量が調整される。しかし、作動油がバッファーチャンバ９２１に流れるとき、バッファーチャンバ９２１内の空気は、作動油に接し、従来の第１のショックアブソーバーの減衰効果を低減させるようにその作動油に浸透する、すなわち広がる。

図８を参照するに、空気が作動油に広がることを防止するために、従来の第２のショックアブソーバーは、シリンダ８１と、ピストン弁８２と、ピストンロッド８３と、フリーピストン８４と、上部オイルチャンバ８１１と、下部オイルチャンバ８１２と、エアーチャンバ８１３とを有する。ピストン弁８２は、シリンダ８１内に滑動可能に配置されている。ピストンロッド８３は、シリンダ８１の上端を滑動可能に貫通し、ピストン弁８２に堅固に取り付けられている。フリーピストン８４は、ピストンロッド８３とシリンダ８１の下端との間にあってシリンダ８１内に滑動可能に配置されている。上部オイルチャンバ８１１は、シリンダ８１の上端とピストン弁８２との間に形成されており、また作動油で満たされている。下部オイルチャンバ８１２は、ピストン弁８２とフリーピストン８４との間に形成されており、また作動油で満たされている。エアーチャンバ８１３は、フリーピストン８４とシリンダ８１の下端との間に形成されている。

このため、ピストンロッド８３がピストン弁８２と共に滑動するとき、フリーピストン８４が滑動し、上部及び下部のオイルチャンバ８１１及び８１２の容積が調整される。しかし、エアーチャンバ８１３が従来の第１のショックアブソーバーと同様にシリンダ８１のトータル長さを長くするから、従来の第２のショックアブソーバーは構造が複雑になる。

本発明の主たる目的は、簡単な構造で作動油に空気が入り込むことを防止することにある。

ショックアブソーバーは、上部シリンダモジュールと、フリーピストンと、エアーチャンバと、上部オイルチャンバと、下部シリンダモジュールと、下部オイルチャンバとを有する。シリンダモジュールは、上部シリンダと、上部シリンダの上端に取り付けられた頂部キャップと、上部シリンダの下端部に確実に取り付けられたピストン弁とを有する。フリーピストンは、上部シリンダ内に滑動可能に配置されている。エアーチャンバは、頂部キャップとフリーピストンとの間にあって上部シリンダ内に形成されている。上部オイルチャンバは、フリーピストンとピストン弁との間にあって上部シリンダ内に形成されている。下部シリンダモジュールは、上部シリンダに対して滑動可能に上部シリンダの下端部に取り付けられた下部シリンダと、下部シリンダの下端部に取り付けられた底部キャップとを有する。下部オイルチャンバは、ピストン弁と底部キャップとの間にあって下部シリンダ内に形成されている。

フリーピストンとエアーチャンバとが上部チャンバに配置されていることから、ショックアブソーバーは簡単な構造を有する。また、上部及び下部のシリンダが相対的に活動するとき、フリーピストンは、上部及び下部のオイルチャンバの容積を調整して、減衰効果を提供するように、滑動する。ショックアブソーバー内の作動油は空気に接触せず、それゆえに空気は作動油に広がらない。

本発明に従うショックアブソーバーの第１の実施例を示す斜視図。 図１に示すショックアブソーバーの第１の実施例の縦断面図。 本発明に従うショックアブソーバーの第２の実施例を示す縦断面図。 本発明に従うショックアブソーバーの第３の実施例をその一部を分解して示す斜視図。 図４に示すショックアブソーバーの第３の実施例の従断面図。 本発明に従うショックアブソーバーの第４の実施例を示す縦断面図。 従来の第１のショックアブソーバーをその一部を断面して示す図。 従来の第２のショックアブソーバーをその一部を断面して示す図。

図１及び図２を参照するに、本発明に従うショックアブソーバーの第１の実施例は、上側シリンダモジュールすなわち上部シリンダモジュール１０と、フリーピストン１４と、エアーチャンバ１５と、上側オイルチャンバすなわち上部オイルチャンバ１６と、下側シリンダモジュールすなわち下部シリンダモジュール２０と、下側オイルチャンバすなわち下部オイルチャンバ２３と、側部オイルチャンバ２４と、エアーコック１７とを含む。

上部シリンダモジュール１０は、上側シリンダすなわち上部シリンダ１１と、頂部キャップ１２と、ピストン弁１３とを有する。頂部キャップ１２は、上部シリンダ１１の上端部に取り付けられている。ピストン弁１３は、上部シリンダ１１の下端部に確実に取り付けられている。

フリーピストン１４は、上部シリンダ１１内に滑動可能に配置されている。

エアーチャンバ１５は、頂部キャップ１２とフリーピストン１４との間に形成されており、また空気で満たされている。

上部オイルチャンバ１６は、フリーピストン１４とピストン弁１３との間にあって上部シリンダ１１内に形成されており、また作動油で満たされている。

下部シリンダモジュール２０は、下側シリンダすなわち下部シリンダ２１と底部キャップ２２とを有する。下部シリンダ２１は、上部シリンダ１１に対し相対的滑動可能に、上部シリンダ１１の下端部の周りに取り付けられている。底部キャップ２２は、下部シリンダ２１の下端部に取り付けられている。

下部オイルチャンバ２３は、ピストン弁１３と底部キャップ２２との間にあって下部シリンダ２１内に形成されており、また作動油で満たされている。

上部シリンダ１１と下部シリンダ２１とが相対的に滑動すなわち移動するとき、上部オイルチャンバ１６及び下部オイルチャンバ２３内の作動油は、ピストン弁１３を経て流れて、このショックアブソーバーに適用された衝撃吸収の減衰効果を提供する。

ショックアブソーバーが収縮するように上部シリンダ１１が下部シリンダ２１内に向けて下方に移動されると、下部オイルチャンバ２３内の作動油は、減衰力を形成すべく、ピストン弁１３を経て上部オイルチャンバ１６に流れる。その結果、フリーピストン１４が上方へ押されて、エアーチャンバ１５の容積が減少し、エアーチャンバ１５内の空気圧が上昇する。

ショックアブソーバーが伸長するように上部シリンダ１１が下部シリンダ２１の外に向けて上方に移動されると、真空吸引力が下部オイルチャンバ２３内に形成されて、エアーチャンバ１５の空気圧がフリーピストン１４をピストン弁１３に向けて移動させるように押す。それゆえに、上部オイルチャンバ１６に流れる作動油は、減衰力を形成すべく、ピストン弁１３を経て下部オイルチャンバ２３に流れる。その結果、エアーチャンバ１５の容積が増大し、エアーチャンバ１５内の空気圧が低下する。

このショックアブソーバーは、上部シリンダ１１が下部シリンダ２１に対して相対的に移動することにより、減衰効果を生じる。フリーピストン１４とエアーチャンバ１５とが上部シリンダ１１に配置されているから、このショックアブソーバーは、単純な構造を有する。上部シリンダ１１と下部シリンダ２１とが相対的に移動するとき、フリーピストン１４は、上部オイルチャンバ１６の容積を調整するように、滑動する。それゆえに、ショックアブソーバー内の作動油は空気に接触せず、作動油に空気が入り込まない。

側部オイルチャンバ２４は、上部シリンダ１１の外周面と下部シリンダ２１の内周面との間に形成されており、また作動油で満たされている。上部及び下部のシリンダ１１及び２１が相対的に滑動するとき、側部オイルチャンバ２４及び下部シリンダ２１内の作動油はピストン弁１３と下部シリンダ２１の内面との間の隙間を経て流れる。

エアーコック１７は頂部キャップ１２に取り付けられている。このため、ユーザーは、エアーチャンバ１５に空気を入れるかエアーチャンバ１５から空気を抜くことにより、エアーチャンバ１５内の空気圧を調整することができる。

エアーチャンバ１５に空気が充満されていると、エアーチャンバ１５内の空気圧は、上方へのフリーピストン１４の移動を停止させるように、反発することになる。その結果、上部オイルチャンバ１６及び下部オイルチャンバ２３内の作動油の流れが止まる。それゆえに、ユーザーがエアーチャンバ１５内の空気圧を調整すべくエアーチャンバ１５に対する空気の供給又は抜き取りをすると、フリーピストン１４に作用する反力と、上部オイルチャンバ１６及び下部オイルチャンバ２３内の作動油と、ショックアブソーバーの減衰力とがユーザーの必要性に応じて調整される。ショックアブソーバーの伸縮に応じて、ショックアブソーバーの減衰力は、主として、作動油及びピストン弁１３により生じる。エアーチャンバ１５内の空気圧を調整すれば、ショックアブソーバーの減衰力が調整される。

図３を参照するに、本発明に係るショックアブソーバーの第２の実施例は、さらに、内側シリンダすなわち内部シリンダ３１と、内部ピストン３２と、ピストンロッド３３とを含む。

内部シリンダ３１は、下部オイルチャンバ２３内に安定的に配置されており、また下部オイルチャンバ２３を内側オイルチャンバすなわち内部オイルチャンバ２３１と外側オイルチャンバすなわち外部オイルチャンバ２３２とに分割しており、さらに下端部、上端部及び複数の貫通穴２３２とを有する。内部シリンダ３１の下端部は底部キャップ２２に取り付けられている。内部シリンダ３１の上端部はピストン弁１３に対向されている。貫通穴３１１は内部シリンダ３１を貫通して形成されている。

内部ピストン３２は内部シリンダ３１内に滑動可能に配置されている。

ピストンロッド３３は、内部シリンダ３１の上端を滑動可能に同軸的に貫通しており、またピストン弁１３及び内部ピストン３２にそれぞれ連結された２つの端部を有する。

上部シリンダ１１と下部シリンダ２１とが相対的に移動されると、ピストン弁１３は、内部ピストン３２が内部シリンダ３１内で滑動するように、ピストンロッド３３と内部ピストン３２とを移動させる。このため、下部オイルチャンバ２３内の作動油は、内部シリンダ３１の貫通穴３１１を経て内部オイルチャンバ２３１と外部オイルチャンバ２３２との間を流れる。

貫通穴３１１は、内部シリンダ３１の上端部に近い部位ほど、高密度に分散されていてもよい。ショックアブソーバーが収縮され、かつ内部シリンダ３１の上端近くに位置されている内部ピストン３２が内部シリンダ３１の下端部に向けて移動されるとき、内部オイルチャンバ２３１内の作動油は、内部オイルチャンバ２３１の多くの貫通穴３１１を経て外部オイルチャンバ２３２に流れることができる。それゆえに、内部ピストン３２に作用する抵抗は小さい。また、ショックアブソーバーがさらに収縮され、かつ内部シリンダ３１の下端部近くに移動された内部ピストン３２が内部シリンダ３１の下端に向けてさらに移動されると、内部オイルチャンバ２３１内の作動油は、内部シリンダ３１の貫通穴３１１の一部を経て外部オイルチャンバ２３２に流れることができる。それゆえに、内部ピストン３２に作用する抵抗は大きくなる。

しかし、貫通穴３１１は、内部シリンダ３１の上端部に近い部位ほど、低密度に分散されていてもよい。ショックアブそーバーが伸長され、かつ内部シリンダ３１の下端近くに位置された内部ピストン３２が内部シリンダ３１の上端部に向けて移動されるとき、内部オイルチャンバ２３１内の作動油は、内部シリンダ３１の多くの貫通穴３１１を経て外部オイルチャンバ２３２に流れることができる。それゆえに、内部ピストン３２に作用する抵抗は小さい。また、ショックアブソーバーがさらに伸長され、内部シリンダ３１の上端部付近に移動された内部ピストン３２が内部シリンダ３１の上端に向けてさらに移動されると、内部オイルチャンバ２３１内の作動油は、外部オイルチャン部２３２の貫通穴３１１の一部を経て外部オイルチャン部２３２に流れる。それゆえに、内部ピストン３２に作用する抵抗は大きくなる。

内部シリンダ３１の貫通穴３１１の密度を適宜な値とすることにより、収縮時又は伸長時のショックアブソーバーの減衰効果を適宜な値とすることができる。

図４から図６を参照するに、本発明に従うショックアブソーバーの第３及び第４の実施例において、ショックアブソーバーは、さらに、制御弁４０と、第１の通路４３と、第２の通路４４とを含む。

制御弁４０は、調整スリーブ４１とバルブロッド４２とを有する。調整スリーブ４１は、調整スリーブ４１１を貫通して形成された異なる寸法を持つ複数のフローホール４１１を有する。バルブロッド４２は、調整スリーブ４１に回転可能に取り付けられており、また軸線方向へ延びる軸方向穴４２１と半径方向へ延びる半径方向穴４２２とを有する。軸方向穴４２１は、バルブロッド４２の端部に形成されている。半径方向穴４２２は、バルブロッド４２の側面を貫通して形成されており、また軸方向穴４２１に連通されており、さらに調整スリーブ４１のフローホール４１１の１つに対応される。

第１の通路４３は、内部オイルチャンバ２３１と、制御弁４０のバルブロッド４２の軸方向穴４２１とを連通しており、また制御弁４０により連通性を制御される。

第２の通路４４は、外部オイルチャンバ２３１と、制御弁４０の調整スリーブ４１のフローホール４１１とを連通しており、また制御弁４０により連通状態を制御される。

図４及び５を参照するに、ショックアブソーバーの第３の実施例においては、制御弁４０を下部シリンダ２１の外側に取り付けている。

図６を参照するに、ショックアブソーバーの第４の実施例においては、制御弁４０を下部シリンダ２１の内側に取り付けている。

ユーザーがバルブロッド４２の軸方向穴４２２を調整スリーブ４１のフローホール４１１の１つに対応させるようにバルブロッド４２を回転させると、第１の通路４３による連通状態と、第２の通路４４による連通状態とは、そのフローホール４１１の大きさに応じて、異なる。バルブロッド４２の軸方向穴４２２が大きいフローホール４１１に対応されると、制御弁４０を経て流れる作動油に作用する抵抗は小さくなる。バルブロッド４２の軸線方向穴４２２が小さいフローホール４１１に対応されると、制御弁４０を経て流れる作動油に作用する抵抗は大きくなる。それゆえに、バルブロッド４２を回転させることにより、ショックアブソーバーの減衰効果を調整することができる。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。

１０ 上部シリンダモジュール
１１ 上部シリンダ
１２ 頂部キャップ
１３ ピストン弁
１４ フリーピストン
１５ エアーチャンバ
１６ 上部オイルチャンバ
１７ エアーコック
２０ 下部シリンダモジュール
２１ 下部シリンダ
２２ 底部キャップ
２３ 下部オイルチャンバ
２４ 側部オイルチャンバ
３１ 内部シリンダ
３１１ 貫通穴
３２ 内部ピストン
３３ ピストンロッド
２３１ 内部オイルチャンバ
２３２ 外部オイルチャンバ
４０ 制御弁
４１ 調整スリーブ
４１１ フローホール
４２ バルブロッド
４２１ 軸方向穴
４２２ 半径方向穴
４３，４４ 第１及び第２の通路

Claims (9)

1. 上部シリンダ、該上部シリンダの上端部に取り付けられた頂部キャップ、及び前記上部シリンダの下端部に取り付けられたピストン弁を有する上部シリンダモジュールと、
   前記上部シリンダに滑動可能に配置されたフリーピストンと、
   前記頂部キャップと前記ピストン弁との間にあって前記上部シリンダ内に形成された空気チャンバと、
   前記フリーピストンと前記ピストン弁との間にあって前記上部シリンダに形成された上部オイルチャンバと、
   前記上部シリンダの下端部の周りに相対的に滑動可能に取り付けられた下部シリンダ、及び該下部シリンダの下端部に取り付けられた底部キャップを有する下部シリンダモジュールと、
   前記ピストン弁と前記底部キャップとの間にあって前記下部シリンダに形成された下部オイルチャンバとを含む、ショックアブソーバー。
2. 前記頂部キャップに取り付けられた空気コックを含む、請求項１に記載のショックアブソーバー。
3. 前記前記上部シリンダの外面と前記下部シリンダの内面との間に形成された側部オイルチャンバを含む、請求項１に記載のショックアブソーバー。
4. 前記上部シリンダの外面と前記下部シリンダの内面との間に形成された側部オイルチャンバを含む、請求項２に記載のショックアブソーバー。
5. 前記下部オイルチャンバに配置された内部シリンダであって、前記下部オイルチャンバを内部オイルチャンバと外部オイルチャンバとに分割し、また前記内部チャンバを貫通して形成された複数の貫通穴を有する内部シリンダと、該内部シリンダ内に滑動可能に配置された内部ピストンと、前記内部シリンダにこれを軸線方向に滑動可能に貫通して取り付けられたピストンロッドであって、前記ピストン弁に連結された端部と前記内部ピストンとに連結された端部とを有するピストンロッドとを含み、
   前記貫通穴は、前記ピストン弁に対応する前記内部シリンダの上端に近い箇所ほど、高密度に配置されている、請求項１，２，３及び４のいずれか１項に記載のショックアブソーバー。
6. 制御弁と、前記内部オイルチャンバと前記制御弁とを連通する第１の通路であって、連通性を前記制御弁により制御される第１の通路と、前記外部オイルチャンバ及び前記制御弁を連通する第２の通路であって、連通性を前記制御弁により制御される第２の通路とを含む、請求項５に記載のショックアブソーバー。
7. 前記制御弁は、前記調整弁を貫通して形成された複数のフローホールを有する調整スリーブと、該調整弁に回転可能に配置されたバルブロッドとを有し、
   該バルブロッドは、軸線方向穴と、該軸線方向穴に連通された半径方向穴であって、前記調整スリーブの前記フローホールの１つに選択的に連通される半径方向穴と、前記内部オイルチャンバと前記制御弁の前記バルブロッドの軸線方向穴とを連通する第１の通路と、前記外部オイルチャンバと前記制御弁の前記調整スリーブの前記フローホールとを連通する第２の通路とを有する、請求項６に記載のショックアブソーバー。
8. 前記制御弁は前記下部シリンダの内側に配置されている、請求項７に記載のショックアブソーバー。
9. 前記制御弁は前記下部シリンダの内側に配置されている、請求項７に記載のショックアブソーバー。

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